根據(jù)合成生物學(xué)媒體 SynBioBeta 和技術(shù)咨詢公司 Futurity Systems 的最新報(bào)告，食品與營(yíng)養(yǎng)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的合成生物學(xué)初創(chuàng)公司在 2023 年第一季度共吸引了 1.01 億美元的投資，與去年同期相比下降了 73.5% 。其中，5500 萬(wàn)美元投資于食品與營(yíng)養(yǎng)合成生物初創(chuàng)公司，4600 萬(wàn)美元投資于農(nóng)業(yè)合成生物初創(chuàng)公司。

這一下降延續(xù)了去年風(fēng)險(xiǎn)投資領(lǐng)域經(jīng)歷的下降趨勢(shì)。

（來(lái)源：SynBioBeta 和 Futurity Systems）

2022 年全年，食品與營(yíng)養(yǎng)合成生物初創(chuàng)公司獲投資金同比下降 70% 至 10.5 億美元，降幅很大，但仍高于 2019 年籌集的 9.154 億美元；2022 年，農(nóng)業(yè)合成生物初創(chuàng)公司獲投資金同比下降 57%，至 5.279 億美元，同樣大幅下降，但仍高于 2019 年籌集的 2.944 億美元。

2022 年，合成生物學(xué)初創(chuàng)企業(yè)的總投資同比下降 53%，至 103 億美元。SynBioBeta 公司創(chuàng)始人 John Cumbers 博士指出，雖然這一降幅超過(guò)了 2022 年全球風(fēng)險(xiǎn)投資的 35% 的降幅，但 2020/2021 年的數(shù)字因新型冠狀病毒大流行而膨脹，這促使人們對(duì)合成生物學(xué)在疫苗等領(lǐng)域的應(yīng)用興趣大增。

“103 億美元仍然是一筆巨款。而且，如果你剔除 2020 年和 2021 年的巨大炒作周期，那么看到仍有大量資金進(jìn)入該行業(yè)，并不算太糟糕?！?a data-miniprogram-servicetype="" data-miniprogram-type="text" data-miniprogram-nickname="絡(luò)繹科學(xué)" data-miniprogram-path="pages/professor-detail/index?personage_id=63322&share=true" data-miniprogram-appid="wx99cc64e6169731cc">Cumbers 說(shuō)。

▲圖丨SynBioBeta 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 John Cumbers（來(lái)源：SynBioBeta）

合成生物學(xué)在食品和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

合成生物學(xué)應(yīng)用范圍廣泛，從設(shè)計(jì)用于抵抗毀滅性鐮刀菌枯萎病的香蕉（Elo Life Systems）到設(shè)計(jì)用于防止宿醉的細(xì)菌（ZBiotics）等。

Futurity 聯(lián)合創(chuàng)始人 Mark Bünger 表示：“在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，從土壤微生物管理到設(shè)計(jì)耐旱作物，合成生物初創(chuàng)公司可以做任何事情?！钡r(nóng)業(yè)實(shí)際上是最困難的領(lǐng)域之一：第一，每年可以種植兩次或者三次；第二，這是一個(gè)非常傳統(tǒng)的行業(yè)。所以，我認(rèn)為這些合成生物學(xué)初創(chuàng)公司已經(jīng)取得了進(jìn)展，是很了不起的。”

盡管如此，Cumbers 表示，該領(lǐng)域的初創(chuàng)公司仍處于早期階段?！吧飳W(xué)還不是一個(gè)成熟的工程行業(yè)，它沒(méi)有明確的成本和明確的時(shí)間表。”

（來(lái)源：iStock/LuckyStep48）

Cumbers 舉出了合成生物學(xué)在食品和農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的一些重要例子。

“如果我們可以重組土壤中細(xì)菌的 DNA，使植物可以更有效地將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為食物（相關(guān)企業(yè)如 Pivot Bio、Joyn Bio/Ginkgo），就可以減少對(duì)合成氮肥的需求，而合成氮肥導(dǎo)致的氣體排放是造成溫室效應(yīng)的主要因素?！?/p>

他補(bǔ)充說(shuō)，“如果我們能夠開發(fā)微生物種子包衣來(lái)增強(qiáng)植物在土壤中儲(chǔ)存碳的天然能力（Loam Bio），還可以幫助封存更多的碳；如果我們可以設(shè)計(jì)微生物作為天然殺菌劑（如 AgBiome），就可以減少對(duì)石化基作物保護(hù)產(chǎn)品的依賴?！?/p>

“同樣，如果我們可以設(shè)計(jì)微生物來(lái)生產(chǎn)植物中發(fā)現(xiàn)的香料，就可以減少對(duì)石油的依賴?！蓖ǔＧ闆r下，由于無(wú)法種植足夠的植物來(lái)滿足需求，這些香料都是由石化產(chǎn)品合成的（例如，絕大多數(shù)的香蘭素都是合成的）。

“微生物也可以通過(guò)編程來(lái)生產(chǎn)動(dòng)物制造的物質(zhì)。一個(gè)公認(rèn)的案例是凝乳酶，這是一種用于制作奶酪的酶，現(xiàn)在通常由基因工程微生物制成，之前來(lái)源于小牛胃?！?/p>

“其他例子包括由微生物而非奶牛制成的乳清蛋白和酪蛋白，以及由酵母而非雞制成的雞蛋蛋白。支持者認(rèn)為這些生產(chǎn)平臺(tái)比工業(yè)化畜牧業(yè)更具可持續(xù)性和合乎道德?！?/p>

拓展微生物主力軍

至于合成生物技術(shù)，“你會(huì)看到生物體從兩個(gè)角度被設(shè)計(jì)，一個(gè)是精準(zhǔn)發(fā)酵，包括嘗試不同的啟動(dòng)子，優(yōu)化不同的酶；然后還有一種更傳統(tǒng)的方法，即在特定區(qū)域或特定基因或酶上使用定向進(jìn)化?！?a data-miniprogram-servicetype="" data-miniprogram-type="text" data-miniprogram-nickname="絡(luò)繹科學(xué)" data-miniprogram-path="pages/professor-detail/index?personage_id=63322&share=true" data-miniprogram-appid="wx99cc64e6169731cc">Cumbers 說(shuō)。

但他補(bǔ)充說(shuō)：“我不認(rèn)為合成生物學(xué)只是圍繞讀取、寫入和編輯 DNA 的技術(shù)，它是一個(gè)由企業(yè)家、投資者和技術(shù)專家組成的學(xué)科，最終目標(biāo)是使生物學(xué)更容易進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。”

（來(lái)源：SynBioBeta 和 Futurity Systems）

他表示，“展望未來(lái)，對(duì)于精確發(fā)酵，大多數(shù)公司仍在使用少數(shù) '主力’ 微生物，如畢赤酵母和大腸桿菌等。然而，現(xiàn)在有幾家公司正在研究非模式生物，并創(chuàng)建轉(zhuǎn)染系統(tǒng)（用于將 DNA 或 RNA 引入微生物細(xì)胞）和這些系統(tǒng)的擴(kuò)展?！?/p>

"我們正在進(jìn)入這樣一個(gè)階段：可以快速對(duì)細(xì)菌的基因組進(jìn)行測(cè)序并且可以馴化新的微生物?！?/p>

（來(lái)源：SynBioBeta 和 Futurity Systems）

“假設(shè)我們想通過(guò)發(fā)酵來(lái)制造一種特殊的化學(xué)前體，與其去找常規(guī)的生產(chǎn)菌種如大腸桿菌和酵母，不如到環(huán)境中去找那些已經(jīng)生產(chǎn)它或具有適合其生產(chǎn)的特性的微生物。

"然后你可以把它帶到實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)造出這種強(qiáng)大的底盤生物，用它來(lái)生產(chǎn)目標(biāo)分子"。